Введение к работе
- З -
Актуальность темы. Страны бывшего СССР обладают запасами органического топлива всех видов, а также значительными ресурсами водной энергии. Однако при бурных темпах развития промышленности и сельского хозяйства эти запасы могут обеспечить потребности в электроэнергии лишь на ближайщие десятилетия. Поэтому экономически целесообразно Б некоторых районах СНГ использовать атомную энергию.
Атомная энергетика обладает весовыми преимуществами по сравнению с традиционной тепловой энергетикой: большой свободной при размещении станций по отношению к районам добычи топлива, крайне малой потребностью ядерного горючего и экономичностью его доставки.
Строительство атомных электростанций в сейсмически активных районах требует решения весьма ответственной и сложной задачи обеспечения их сейсмостойкости. Методы решения этой проблемы существенно отличаются от традиционных способов, применяемых для обычных промышленных и гражданских объектов. Такое отличие обусловлено прежде всего ответственностью задачи, а также тем, что при проектировании АЭС необходимо обеспечить не только сейсмостойкость сооружений, но и сейсмостойкость (т.е. безаварийную работуэ различного оборудования станции (технологических систем управления и защиты, КИП и т.д.).
Реформируемая диссертационная работа посвящена разработке метода для определения напряженного дефформируемого состояния элементов технологического оборудования I контура ВВЭР с учетом взаимодействия поддерживающей их упругими элементами при воздействии динамических и сейсмических нагрузок. Для этого разработана расчетная схема определяющая истенное поведение конструкции при внешних и внутренних воздействиях. Основное влимание уделяется вопросам механизма передачи внешних воздействий на конструкции.
Тема диссертации связана с основными планами научно-исследовательских работ кафедры Сопротивления материалов и строительная механика Наманганского индустриально-технологического института MB и ССО образования РУз. на I981-1985 гг. и І986-Г992 гг. по проблеме "СейсмодинаМика сооружений, взаимодействующих с грунтом" (» той. регистрации 0285003547) утвержденной MB и ССО РУз.
Цель работы состоит в разработке метода расчета на динамических нагрузках элементов технологического оборудования атомных электростанций с реактором (ВВЭР) с учетом взаимодейсввия их между собой, а также с грунтом, и установлением закономерности поведения этих систем на основе динамической теории сейсмостойкости сооружений.
Для достижения намеченной цели решаются следующие задачи:
- комплексное изучение существующих методов расчета элемен
тов технологического оборудования, установление их преимуществ
и недостатков;
разработка эффективных методов расчета элементов технологического оборудования с учетом формы передачи случайных процессов на сейсмонапряженное состояние;
оценка влияния динамических характеристик основания сооружения АХС на процесс работы технологического оборудования;
разработка рекомендаций и предложений по обеспечению сейс-мозащиты элементов технологического оборудования от ожидаемых землетрясений.
Научная новизна. Усовершенствована существующая и создана новая расчетная схема для исследования на сейсмостойкость сложных систем трубопроводов I и П контура АЭС с реактором ВВЭР на основе сейсмодинамической теории подземных сооружений. Разработан алгоритм для численного анализа изучения, напряженно-деформированного состояния как трубопроводов, так и узлов соединения при динамических и сейсмических воздействиях.
Дана оценка влияния на напряженно-деформируемое состояние элементов технологического оборудования, механизма передачи динамических нагрузок, а также условий закрепления с поддерживающими опорами и демпфирующими системами.
Исследованы на воздействие динамических нагрузок цилиндрические оболочки корпуса реактора с учетом трещины и других внутренних и внешних факторов.
Разработаны общие принципы составления расчетных схем для решения динамических задач с учетом взаимодействия компонентов элементов технологического оборудования между собой и окружающей их упругой средой.
Практическая ценность работы заключается в том, что все результаты представлены в виде расчетных формул и могут быть использованы для оценки прочности и надежности конструкций и элементов АЭС.
Разработанная численная методика позволяет наиболее обоснованно оценить поведение компонентов I и И кон,тура при динамических и сейсмических воздействиях и решить основные задачи, возникающие при проектировании АЭС в сейсмоактивных регионах.
Предложенные математические модели позволяют в наиболее общем виде использовать динамический расчет главного корпуса и машинного зала,, они также полезны при расчете на сейсмостойкость промншленно-гражданских сооружений.
Реализация результатов работы. Изложенные методики расчета на сейсмостойкость элементов технологического оборудования АЭС используются при реконструкции Армянской АЭС, Ново-Ангренской теплоэлектростанции. Основные результаты работы по выявлениям истинного взаимодействия основания массивного сооружений с упругой средой используются при проектировании П-очереди Ташкентского метрополитена в институте механики и сейсмостойкости сооружений АН РУз, а также в институте УзНИИПградрстроительства при проектировании высотных промышленно-гражданских объектов города Ташкента (имеется акт внедрения).
Апробация работы. Все основные результаты диссертации докладывались на семинарах по. механике деформируемого твердого тела ИМ и СС АН РУз (1978, 1993); на объединеннаясеминаре кафедры промытаенно-гражданокого строительства ФерПИ (1992); на ІУ Всесоюзной конференции по динамике оснований, фундаментов и подземных сооружений (Ташкент, 1977); на научном семинаре кафедры механики сплошных сред ТашГУ (1987, 1992); на научно-исследовательском семинаре по сейсмостойкости сооружений в научно-исследовательском институте энергетики и гидротехнических сооружений Министерства энергетики и электрификации республики Грузия (1991), а также научном семинаре по сейсмостойкости сооружений ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко (1993).
Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 22 печатных работ, из них 15 - в соавторстве. Среди соавторов -коллеги-специалисты в смежных научных направлениях и заказчики, формулирующие инженерную постановку решенных задач, и анализирующие результаты расчетов.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения. Работы содержит 269 страниц основного машинописного текста, 65 страниц -рисунков, 10 страниц - таблиц. Список литературы включает 120 наименований.